Телескоп Webb обнаружил «прожорливую» сверхмассивную чёрную дыру в ранней Вселенной

Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» подтвердили существование активно растущей сверхмассивной чёрной дыры в галактике, существовавшей всего через 570 миллионов лет после Большого взрыва. Объект CANUCS-LRD-z8.6, относящийся к классу загадочных для учёных маленьких и очень далёких галактик «Маленькие красные точки», бросает вызов существующим теориям о формировании галактик и чёрных дыр в ранней Вселенной. Открытие связывает ранние чёрные дыры с наблюдаемыми сегодня яркими квазарами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) телескопа «Уэбб» позволил исследователям наблюдать слабый свет этой далёкой галактики и обнаружить ключевые спектральные особенности, указывающие на присутствие аккрецирующей чёрной дыры.

Роберта Триподи, ведущий автор исследования из Университета Любляны, пояснила: «Мы наблюдаем галактику, существовавшую менее чем через 600 миллионов лет после Большого взрыва, и в ней не только находится сверхмассивная чёрная дыра, но и эта дыра растёт стремительно — гораздо быстрее, чем мы ожидали бы в такой галактике в столь раннее время. Это ставит под сомнение наше понимание формирования чёрных дыр и галактик в ранней Вселенной».

Анализ спектра галактики показал высокоионизированный газ и быстрое вращение вокруг центрального источника — характерные признаки аккрецирующей сверхмассивной чёрной дыры. Оценка массы чёрной дыры показала, что она необычно велика для столь ранней стадии развития Вселенной. При этом сама галактика компактна и содержит мало тяжёлых элементов, что указывает на ранний этап её эволюции.

«Чёрная дыра в галактике обладает избыточной массой по сравнению с массой её звёзд. Это говорит о том, что чёрные дыры в ранней Вселенной могли расти гораздо быстрее, чем галактики, в которых они находятся», — добавил сотрудник исследования Николас Мартис.

Открытие предполагает, что чёрные дыры могли формироваться и начинать расти ускоренными темпами в ранней Вселенной, даже в относительно небольших галактиках, нарушая обычное соотношение масс между галактикой и её центральной чёрной дырой.

Команда уже планирует дополнительные наблюдения с помощью комплекса ALMA и телескопа «Уэбб» для дальнейшего изучения холодного газа и пыли в галактике и уточнения свойств чёрной дыры.